GB/T 10238-2015.Oil well cement.
1范围
GB/T 10238规定了六个级别油井水泥的定义.要求、试验方法、标志、包装等.
GB/T 10238适用于A.B、C.D.G和H级油井水泥的生产和检验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 176水泥化学分析方法
GB/T 5483天然石膏
GB/T 8074水泥 比表面积测定方法勃氏法
GB/T 12573水泥取样方法.
GB/T 26748水泥助磨剂
JC/T 2000油井水泥物理性能检测仪器
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
油井水泥添加剂 oil well cement additive
加入水泥浆中以改善其性能的材料。
注:性能的改善通常包括凝结时间(使用级凝剂或促凝剂)、失水、黏度等.
3.2
常压稠化仪 atmospheric pressure consistometer
用于拌合和调制水泥浆的设备.
注:不宜用于稠化时间的测定。
3.3
稠度单位一伯登(Bc) Bearden unit of consistency
由增压稠化仪测定的水泥浆稠度。
3.4
硅酸盐水泥 portland cement
由硅酸盐水泥熟料(主要由水硬性硅酸钙和铝酸盐组成)与一种或几种类型的适量石膏磨细制成的产品。
3.5
增压稠化仪 pressured consistometer
在规定的温度和压力下,用于测定水泥浆稠化时间的仪器.
3.6
游离液 free fluid
在静置条件下,从水泥浆中离析出的有色或无色的液体。

ICS91.100.10
中华人民共和国国家标准
GB/T10238—2015
代替GB10238—2005
油井水泥
Oil well cement
(ISO 10426-1:2009,Petroleum and natural gas industries—Cements andmaterials for well cementing-Part 1:Specification,MOD)2015-09-11发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2016-08-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4技术要求
4.1级别和类型、化学和物理要求….4.2试验时间和仪器
5编号和取样
5.1编号
5.2取样
细度试验
6.1方法
6.2要求
游离液、抗压强度和稠化时间试验用水泥浆的制备7
7.2步骤
8游离液试验方法
校准·
试验步骤
游离液含量的计算
验收要求
抗压强度试验
试验步骤
抗压强度验收要求
稠化时间试验
稠化时间和稠度
验收要求
附录A（资料性附录）本标准与ISO10426-1：2009相比的结构变化情况附录B（资料性附录）本标准与ISO10426-1：2009的技术性差异及其原因KaeerkAca-
GB/T10238—2015
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准代替GB10238—2005《油井水泥》。本标准与GB10238—2005相比主要变化如下：本标准性质由强制性改为推荐性；一删除了E级、F级两个级别油井水泥（2005版的4.1.1)；GB/T10238—2015
一对温度测量和控制系统的温度允许偏差值和压力测量系统要求等做了修改（见第8章、第9章、第10章，2005版的第8章、第9章、第10章）；一对计时器和温度测量系统的校准频次要求做了修改（见第7章、第8章、第9章、第10章，2005版的第7章、第8章、第9章、第10章）；抗压强度试模边长由原来的50.8mm改为50mm或2in（见9.1.1.1,2005版的9.1.1)；增压稠化仪所用的烃类油的各项性能指标发生了变化（见10.1,2005版的10.1)。本标准使用重新起草法修改采用ISO10426-1：2009《固井用油井水泥与材料规范》。本标准与ISO10426-1：2009相比在结构上有较多的调整，附录A给出了本标准与ISO10426-1：2009的章条编号对照一览表。
本标准与ISO10426-1：2009相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(I)进行标示，附录B给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本标准还做了以下编辑性修改：一删除了ISO10426-1：2009的前言和引言；删除了ISO10426-1：2009的附录A《热电偶、温度测量系统和控制器的校准程序》；-删除了ISO10426-1：2009的附录B《许可证持有者使用API会标》。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国水泥标准化技术委员会（SAC/TC184)归口。本标准负责起草单位：中国建筑材料科学研究总院。本标准参加起草单位：四川嘉华企业（集团）股份有限公司、四川夹江规矩特性水泥有限公司、大连水泥集团有限公司、新疆青松建材化工（集团）股份有限公司、河南省同力水泥有限公司、抚顺水泥股份有限公司、葛洲坝集团水泥有限公司、山东华银特种水泥股份有限公司、新疆天山水泥股份有限公司、新疆伊犁南岗建材（集团）有限责任公司、葛洲坝石门特种水泥有限公司、淄博中昌特种水泥有限公司、山东临胸胜潍特种水泥有限公司、甘肃九连山水泥有限责任公司、沈阳金欧科石油仪器技术开发有限公司、沈阳石油仪器研究所、拉法基瑞安水泥有限公司、国家水泥质量监督检验中心。本标准主要起草人：文寨军、王晶、高显束、王敏、王旭方、许毅刚、阳运霞、陈绍华、祝国蓉、王英军、夏玉龙、何勇、王丽娜、张广峰、张顺、李瑞林、鞠庆、贺疆芳、方仁玉、徐合林、刘圣忠、王忠伟、单强、马金荣、刘生超、车蜀涛、覃爱平、靳冬民、韩雍、李红兵、杨明章、王文松、张坤悦、马忠诚、刘云、喻世文、颜小波、李贵佳。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB10238—1988、GB10238—1998、GB10238—2005。E
-riKacerKAca-
1范围
油井水泥
本标准规定了六个级别油井水泥的定义、要求、试验方法、标志、包装等。本标准适用于A、B、C、D、G和H级油井水泥的生产和检验。2规范性引用文件
GB/T10238—2015
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T176水泥化学分析方法
GB/T5483天然石膏
GB/T8074
GB/T12573
GB/T26748
JC/T2000
3术语和定义
水泥比表面积测定方法勃氏法
水泥取样方法
水泥助磨剂
油井水泥物理性能检测仪器
下列术语和定义适用于本文件。3.1
油井水泥添加剂
oil well cementadditive
加人水泥浆中以改善其性能的材料。注：性能的改善通常包括凝结时间(使用缓凝剂或促凝剂)、失水、黏度等。3.2
常压稠化仪
atmosphericpressureconsistometer用于拌合和调制水泥浆的设备。注：不宜用于稠化时间的测定。3.3
稠度单位——伯登（Be）Beardenunitof consistency由增压稠化仪测定的水泥浆稠度。3.4
硅酸盐水泥
portland cement
由硅酸盐水泥熟料（主要由水硬性硅酸钙和铝酸盐组成）与一种或几种类型的适量石膏磨细制成的产品。3.5
增压稠化仪
pressured consistometer
在规定的温度和压力下，用于测定水泥浆稠化时间的仪器。3.6
freefluid
游离液
在静置条件下，从水泥浆中离析出的有色或无色的液体。1
-rKaeerkAca-
GB/T10238—2015
浆杯slurrycontainer;slurrycup常压稠化仪或增压稠化仪内的容器，用于拌合水泥浆或进行稠化时间试验。3.8
thickening time
稠化时间
水泥浆达到规定稠度所经历的时间。注：稠化时间试验结果表示水泥浆在规定试验条件下具有可泵性的时间。4技术要求
级别和类型、化学和物理要求
4.1.1级别和类型
油井水泥分为A级、B级、C级、D级、G级和H级六个级别，类型包括普通型（O)、中抗硫酸盐型（MSR）和高抗硫酸盐型（HSR）。A级：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，通常加人适量的符合GB/T5483的石膏共同粉磨制成的产品。在生产A级水泥时，允许掺人符合GB/T26748的助磨剂。该产品适合于无特殊性能要求时使用，只有普通（O)型。B级：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，通常加人适量的符合GB/T5483的石膏共同粉磨制成的产品。在生产B级水泥时，允许掺人符合GB/T26748的助磨剂。该产品适合于井下条件要求中抗或高抗硫酸盐时使用，有中抗硫酸盐（MSR)和高抗硫酸盐（HSR)两种类型。C级：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，通常加人适量的符合GB/T5483的石膏共同粉磨制成的产品。在生产C级水泥时，允许掺入符合GB/T26748的助磨剂。该产品适合于井下条件要求高的早期强度时使用，有普通（O)、中抗硫酸盐（MSR)和高抗硫酸盐（HSR)三种类型。D级：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，通常加人适量的符合GB/T5483的石膏共同粉磨制成的产品。在生产D级水泥时，允许掺人符合GB/T26748的助磨剂。此外，在生产时还可选用合适的调凝剂进行共同粉磨或混合。该产品适合于中温中压条件下使用，有中抗硫酸盐（MSR）和高抗硫酸盐(HSR)两种类型。
G级：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，通常加人适量的符合GB/T5483的石膏共同粉磨制成的产品。在生产G级水泥时，除了加石膏或水或两者一起与熟料粉磨或混合外，不得掺加其他外加剂。当使用降低水溶性六价铬含量的化学外加剂时，不能影响油井水泥的预期性能。该产品是一种基本油井水泥，有中抗硫酸盐（MSR)和高抗硫酸盐（HSR)两种类型。H级：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，通常加人适量的符合GB/T5483的石膏共同粉磨制成的产品。在生产H级水泥时，除了加石膏或水或两者一起与熟料粉磨或混合外，不得掺加其他外加剂。当使用降低水溶性六价铬含量的化学外加剂时，不能影响油井水泥的预期性能。该产品是一种基本油井水泥，有中抗硫酸盐（MSR)和高抗硫酸盐（HSR)两种类型。当使用助磨剂、调凝剂或用于降低水溶性六价铬含量的化学外加剂时，不能影响油井水泥的预期性能。
4.1.2化学要求和方法
4.1.2.1化学要求
不同级别和类型的油井水泥应符合表1规定的化学要求。2
-riKacerKAca-
普通型(O)
中抗硫酸盐型
高抗硫酸盐型
化学要求
氧化镁（MgO)，最大值
三氧化硫（SO,），最大值
烧失量，最大值
不溶物，最大值，
铝酸三钙（CA)，最大值
氧化镁（MgO)，最大值
三氧化硫（SO，），最大值
烧失量，最大值
不溶物，最大值
硅酸三钙(C,S)
铝酸三钙（CA)，最大值
总碱量，以氧化钠(NazO)
当量表示，最大值
氧化镁（MgO)，最大值
三氧化硫（SO，），最大值
烧失量，最大值
硅酸三钙（C,S）
铝酸三钙（CA)，最大值
铝铁酸四钙(C,AF)+二倍
铝酸三钙(CA)，最大值
总碱量，以氧化钠(NazO)
当量表示，最大值
表1化学要求
最大值”
最小值
最大值”
最小值
水泥级别
GB/T10238—2015
水泥中铝酸三钙含量w（CsA)为8%或小于8%时，SO，最大含量为3.0%；C级水泥的SO，最大含量为3.5%，用计算假定化合物表示矿物组成时，不一定就指氧化物真正或完全以该化合物的形式存在。矿物组成的计算应根据AlzO,与Fe.O,质量分数的比确定，公式中w表示化合物的质量分数。当w（AlzO，)/w（FeO,)大于0.64时，矿物组成按下式计算：w(CgA)=2.65w(Al,O,)-1.69w(Fe.O,）w(C,AF)=3.04w(FeO,)
w(C.S)=4.07w(CaO)-7.60w(SiO,)-6.72w(Al,Os)-1.43w(FezO,)-2.85w(SO,)一当w（Al,O,)/w（Fe,O,）等于或小于0.64时，C,A含量为0，C,S和C,AF按下式计算：w(C,S)=4.07w(CaO)-7.60w(SiOz）—4.48w(AlO)-2.86w(FezO,)-2.85w(SO,)w(CAF)=3.04w(Fe,O,)
总碱量以NazO当量表示，接以下公式计算：Na.0当量=0.658w(K,0)+w(Na.0）3
-rrKaeerkAca-
GB/T10238—2015
化学分析方法
水泥的化学分析按GB/T176规定的方法进行。4.1.3物理性能要求
油井水泥的物理性能应符合表2的要求。油井水泥的试验操作应按第6章～第10章中规定的要求进行。表2物理性能要求
物理性能要求
拌合水，占水泥质量的百分数/%细度（比表面积，勃氏法)，最小值/(m2/kg）游离液含量，最大值/%
（表7)
抗压强
度试验
养护）bzxz.net
（表7)
抗压强
度试验
养护）
稠化时
间试验
方案（表9
～表11)
最终养
护温度/
最终养
护温度/
最终养
护压力/
MPa(psi)
(3000)
最终养
护压力/
MPa(psi)
(3000)
(3000)
最大稠度（15min~
30min内)/BC
(1500)
水泥级别
最小抗压强度/
MPa(psi)
最小抗压强度/
MPa(psi)
(1000)
(2 000)
稠化时间（最小/最大)/
(1500)
稠度单位为伯登Bc，采用第10章的增压稠化仪测定，并按照第10章规定方法进行校准。最小稠化时间。
最大稠化时间。
-rrKaeerKAca-
(1500)
4.2试验时间和仪器
4.2.1从取样到试验的时间
GB/T10238-—2015
所取的试验样品均应检验其是否符合本标准要求，所有试验在取样后7d内完成。4.2.2仪器
油井水泥试验仪器应符合表3要求。图5～图7和图10～图12是制造试验仪器的规格尺寸，不需要对其重新确认。
表3油井水泥制造商必备的试验仪器试验或仪器
水泥浆制备
游离液
常压养护的抗压强度
高压养护的抗压强度
稠化时间
4.2.3校准
油井水泥级别
A,B,C,G,H
相关章节
第5章
第6章
第7章
第8章
第9章
第9章
第10章
使用仪器
GB/T12573规定的仪器
GB/T8074规定的仪器及辅助设备7.1中规定的仪器
8.1中规定的仪器
9.1中规定的仪器
9.1中规定的仪器
10.1中规定的仪器
如果试验仪器按本标准规定的要求（或JC/T2000）进行校准后，其校准结果在规定的精度范围内则认为该仪器是准确的。
5编号和取样
5.1编号
油井水泥出厂前应按同级别、同类型编号。袋装水泥和散装水泥分别进行编号，每一编号应不超过400t，当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数。
5.2取样
每一编号为一取样单位，取样方法按GB/T12573进行。取样应有代表性，可连续取，亦可从20个以上不同部位取等量样品，总量至少12kg。6细度试验
6.1方法
油井水泥细度试验方法按GB/T8074进行。5
-rrKaeerKa-
GB/T10238—2015
2要求
油井水泥的细度要求（最小比表面积要求，以m/kg表示）见表2。D、G和H级油井水泥无细度要求。
7游离液、抗压强度和稠化时间试验用水泥浆的制备7.1仪器
7.1.1天平
天平应精确至称量示值的0.1%。当测量范围为0.1g～10g时，分度值应准确至0.01g，每年校准一次。
础码的精度应符合表4规定的偏差要求。对码在梁上的梁式天平，码精度应符合7.1.1的要求。
表4础码的允许偏差
7.1.3筛子
使用的筛子应是850μm金属筛。7.1.4拌合装置
允许偏差
制备油井水泥浆的拌合装置是1台容量为1L(或1qt)、底部驱动的叶片式拌合器。单位为克
常用的拌合装置如图1所示。拌合叶片总成和拌合容器通常由耐腐蚀材料制成。拌合叶片总成（见图2）应便于拌合叶片的拆卸、称量和更换。拌合叶片在使用前和使用后应定期称量，当质量损失达到10%或叶片有明显变形时，应更换叶片。当拌合装置在制浆过程中出现漏浆时，应停止试验，修复渗漏后重新拌合。
-rKaeerkca-
7.1.5校准
典型的水泥拌合装置实物图
图2拌合叶片总成
GB/T10238-—2015
拌合装置应每年校准一次，转速为4000r/min（66.7r/s）时，允许误差为士200r/min（士3.3r/s）；转速为12000r/min（200r/s）时，允许误差为士500r/min（士8.3r/s）。校准方法按JC/T2000进行。-rKaeerKa-
GB/T10238—2015
7.2步骤
7.2.1过筛
制备水泥浆前，应使用850μm金属筛将水泥过筛。7.2.2水和水泥的温度
拌合前60s内，拌合器内拌合水的温度应为23℃士1℃（73F士2F），水泥的温度应为23℃土1℃(73F±2F)。
7.2.3拌合水
试验应使用蒸罐水或去离子水，拌合水应放入一个洁净、干燥的拌合浆杯内直接称量。不应再补加水来弥补蒸发、润湿等所损失的水量。7.2.4拌合量
按表5所示水泥浆组分质量进行试验。由表5算出的水灰比（以干水泥质量为基准)与表2所示的水灰比是一致的。
表5水泥浆组分要求
拌合水
7.2.5水泥与水的混合
A级和B级
D级和H级
单位为克
将装有表5规定质量的拌合水的拌合浆杯置于拌合器底座上，开动马达，保持4000r/min士200r/min（66.7r/s士3.3r/s）转速，同时将水泥样品在15s内均勾加人，在4000/min士200r/min（66.7/s士3.3r/s）拌合15s后，盖上浆杯盖，继续以12000r/min士500r/min（200r/s士8.3r/s）的转速拌合35s士1s。
8游离液试验方法
8.1仪器
8.1.1稠化仪
采用常压稠化仪或10.1中的增压稠化仪（在常压下运转)进行水泥浆的拌合以测定游离液的含量。常压稠化仪包括一个可旋转的圆筒型浆杯，浆杯内装有一个可固定的搅拌叶总成，浆杯放人一个装有温控系统的液浴内。在水泥浆的拌合过程中，应控制液浴的温度在27℃士2℃（80'F士3'F）、浆杯的转速在150r/min士15z/min(2.5r/s士0.25r/s）。搅拌叶和所有与水泥浆接触的浆杯部件应由耐腐蚀材料制成。见图3～图6。
-rrKaeerkAca-
说明：
杯盖（见图4）；
注人刻度指示线；
浆杯（见图5)；
拌合叶（见图6)。
图3典型的常压稠化仪浆杯总成
-rKaeerkAca-
GB/T10238-—2015
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